碳的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)方案
碳的化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)目標(biāo)
1．認(rèn)識(shí)金剛石、石墨及無定形碳由于組成元素相同，具有相同的化學(xué)性質(zhì)。
2．從碳原子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)并掌握碳的化學(xué)性質(zhì)。
3．了解熱化學(xué)概念。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
碳的化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)用品
木炭粉、氧化銅粉末、澄清石灰水、鐵架臺(tái)、試管、導(dǎo)管（帶膠塞）、酒精燈
請同學(xué)在黑板上寫出碳的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
從碳的原子結(jié)構(gòu)可以看出，最外層只有4個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中既不容易得電子，也不容易失電子。所以在通常狀況下，碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。利用這個(gè)性質(zhì)，可以用墨汁或碳素墨水書寫或繪制字畫，年深日久都不會(huì)褪色。但隨著溫度的升高，碳的化學(xué)活動(dòng)性大大增強(qiáng)。
一、碳的可燃性
煤的主要成份是碳，爐火著得旺時(shí)，正是碳在氧氣里燃燒，產(chǎn)生大量熱和二氧化碳的過程。
煤的燃燒過程是怎樣的？火焰旺時(shí)是什么顏色？添加新煤后，又變成什么顏色？爐溫有什么變化？
煤爐中的化學(xué)反應(yīng)
在鼓風(fēng)處碳和氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳，在中間層里，二氧化碳和熾熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳，產(chǎn)生的藍(lán)色火焰是一氧化碳燃燒產(chǎn)生的。火焰旺時(shí)火焰呈紅色，碳和氧氣反應(yīng)后直接生成二氧化碳。加新煤后，爐溫降低，火焰呈藍(lán)色，碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳。也就是說，碳和氧氣反應(yīng)有兩種情況。
煤氣中毒實(shí)際上是因?yàn)樘己脱鯕夥磻?yīng)時(shí)碳的不完全燃燒生成一氧化碳所致，故在燒煤時(shí)一定要注意通風(fēng)。
碳在高溫時(shí)可奪取某些金屬氧化物的氧元素，生成金屬單質(zhì)和二氧化碳，即碳具有還原性。
二、碳的還原性
碳和氧化銅的反應(yīng)。（邊實(shí)驗(yàn)邊引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)步驟及裝置中的注意事項(xiàng)）
加熱片刻，看到試管內(nèi)的黑色粉末逐漸變紅，右邊試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁。
白色渾濁物質(zhì)是碳酸鈣(CaCO3)，紅色粉末是單質(zhì)銅。
碳能從氧化銅中將氧奪過來，說明碳具有還原性，其中碳是還原劑，氧化銅是氧化劑。同樣，碳還可和別的氧化物反應(yīng)，生成單質(zhì)和二氧化碳。練習(xí)：
在本節(jié)課一開始，曾提到過爐中中間層的碳和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳的反應(yīng)，這也表現(xiàn)了碳的還原性，它將二氧化碳中的部分氧奪取了。這個(gè)反應(yīng)需要吸收熱量，使得爐溫降低。
這個(gè)反應(yīng)生成的一氧化碳再繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出大量熱。
由上述各反應(yīng)可以看出，有的反應(yīng)過程中放出熱量，有的反應(yīng)卻要吸收熱量，說明化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著熱量的變化。
放熱反應(yīng)用“+Q”表示
吸熱反應(yīng)用“-Q”表示
碳的原子結(jié)構(gòu)決定碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，隨著溫度的升高，化學(xué)活動(dòng)性大大增強(qiáng)，具有可燃性和還原性。重點(diǎn)掌握碳的還原性及有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置。
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